Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
4,0 36 41,0 17 3 0 — 0,5 99,0 98 96 90 81
Прим ечаиие. При отсутствии поглощения. 0,3 99,4 99 98 95 90
495
ших значений. Число возможных решений, определяющих соотношение показателей преломления и оптических толщин составляющих слоев, велико (табл. 8.10), что дает широкую свободу для выбора материалов в зависимости от эксплуатационных требований, предъявляемых к покрытию. Аналогичные покрытия используют для высокопреломляющих подложек [8.17].
Покрытия, отвечающие 1-му решению, преимущественно применяют для оптических систем различного назначения с небольшим числом компонентов и в лазерных системах. Находят применение ахроматизированные двухслойные просветляющие покрытия : 2-е решение, а также системыА0/2 - А0/4.
Для расширения спектральной области низких значений коэффициента отражения и снижения интегрального (среднего) коэффициента отражения в рабочей области спектра применяют различные многослойные ахроматические просветляющие покрытия. Для просветления оптических элементов из стекла с показателем преломления 1,45-1,80 большей частью используют двух-, трех-, пяти- и шестислойные просветляющие покрытия, состоящие из слоев оптической толщиной, равной или кратной А0/4 (А0 — расчетная длина волны) [8.18, 8.19]. Ширина спектрального диапазона А2/А-2, в котором остаточный коэффициент отражения не превышает 0,5%, для этого типа покрытий составляет 1,5-1,83 в зависимости от состава покрытия и показателя преломления подложки. Имеются другие решения ахроматических просветляющих покрытий (двухкомпонентных) [8.74]. В ИК-области спектра, где оптические элементы являются большей частью высокопреломля-ющими, наибольшее применение находят четвертьволновые двух-, трехслойные покрытия ступенчатого типа (показатели преломления убывают по направлению от подложки к внешнему слою; показатели преломления всех слоев ниже, чем у подложки) [8.8, 8.75]. С помощью таких покрытий при соответствующем выборе показателей преломления составляющих слоев коэффициент отражения
Таблица 8.10. ЗНАЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИНЫ И ПОКАЗАТЕЛЯ
ПРЕЛОМЛЕНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ ПРОСВЕТЛЯЮЩИХ ПОКРЫТИЙ НА СТЕКЛЕ С п =1,52 И пп„ =1,72,
ПОДЛ ' ПОДЛ ' '
ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ р0 = 0
л2 (п, = 1,45) лподл = 1,52 Лподл = 1,72
1-решение 2-решение 1-решеиие 2-решение
п2^2 nidi п2^2 "А n2d2 "А п2^2 "А
1,79 0,25 0,25 0,25 0,25 —
1,85 0,16 0,29 0,34 0,21 — — — —
1,90 0,13 0,30 0,37 0,20 0,25 0,25 0,25 0,25
2,00 0,11 0,31 0,39 0,19 0,14 0,28 0,36 0,22
2,10 0,09 0,32 0,41 0,18 0,10 0,30 0,40 0,21
2,20 0,08 0,33 0,42 0,17 0,08 0,30 0,42 0,20
2,30 0,07 0,33 0,43 0,17 0,06 0,30 0,44 0,20
Прим ечание. Значения оптических толщин приведены в долях Х0.
496
высокопреломляющей подложки (например, германия, кремния, селени-да цинка и др.) может быть снижен до 0,5-1,0 % в области спектра ДА = (0,8-ь 1,3) А0 (соотношение А2А1 = 1,62)
[8.75]. Конструкция и основные оптические характеристики наиболее распространенных просветляющих покрытий приведены в табл. 8.11-8.13. На рис. 8.10 представлены спектральные коэффициенты отражения ряда просветляющих покрытий на стекле для видимой области спектра: однослойного (re-j =
= 1,38) на стекле с гаподл =
= 1,75 (кривая 1); двухслойных (лх = 1,45 и п2 =
= 1,9) на стеклах с гаподл =
= 1>52, пподл = 1,75 и «подл31’67 (кривые 2—
4); трехслойных на стек-
лесгеподл=1-58игеподл =
= 1,52 (кривые 5, 6); пятислойных на стеклах с лП0ДЛ =1,69 и геподл = ^>61 (кривые 7, 8). На рис. 8.11 приведены спектральные коэффициенты отражения нескольких просветляющих покрытий для ИК-области спектра: однослойного (fij = 1,65) на селениде цинка (кривая 1); двухслойного ахроматического на селениде цинка (кривая 2); двухслойного покрытия на стекле ИКС-25 (кривая 3); четырехслойного ахроматического на германии (кривая 4). Для получения покрытий для УФ- и видимой областей спектра преимущественно используются слои оксидов металлов, а в ИК-облас-ти спектра — слои фторидов, сульфидов, селенидов металлов и полупроводниковых материалов. В последнее время находят применение многоспектральные просветляющие покрытия, снижающие отражение одновременно в нескольких спектральных диапазонах, например в видимой и ИК-областях спектра (рис. 8.12) и др. [8.75].
Получают развитие просветляющие покрытия с градиентным показателем преломления, обеспечивающие широкую полосу низких значений коэффициента отражения, например 0,6-12,0 мкм
1,0
о
\ •/
ч 7 -
0,5
о
0,4 0,5 0JS \,мкм
Р*.‘А_______
V?—1-
V/
0Л 05
0,6 К,мкм
0.5
Г"
\ \ \ ч — ^ 1, * *
0Л
0,5 0JS \,мкм
0,5
0
„ в /
VyC ..
ом
0.5
0,6
0,7 \,МКМ
Рис. 8.10. Спектральные коэффициенты отражения просветляющих покрытий на подложках из стекла
497
498
Таблица 8.11. КОНСТРУКЦИИ ПРОСВЕТЛЯЮЩИХ ПОКРЫТИЙ, НАШЕДШИХ НАИБОЛЕЕ ШИРОКОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ
Подложка Показатель преломления и оптическая толщина в долях Х0
Марка стекла и материал лподл Р,% Слои
1-й 2-й 3-й 4-й 5-й
Кварц 1,46 3,5 (1,8-2,0)/(0,16-0,09) (1,8-2,0)/(0,34-0,40) 1,66/0,25 1,45/0,31 1,45/(0,20-0,17) 2,0/0,50 1,38/0,25 : —
